嵌岩桩施工方案

湖南省永顺至吉首高速公路项目

第16合同段中国中铁桩基础施工方案编制： 复核： 审核： 中铁七局集团有限公司永顺至吉首高速公路第 16合同标段项目经理部二零一三年五月桩基础施工方案编制说明（一） 编制范围永顺至吉首高速公路第16合同段龙舞河大桥桩基施工（二） 编制依据（1） 施工招标、投标、合同协议书文件。（2） 施工图设计文件。（3） 国家现行公路的有关的文件、法规和设计规范、施工规范、验收规范、技术标准、暂规等。（4） 根据现场调查的有关资料（当地水文、气象、民俗、交通、材料供应、水源、场地情况）。（5） 我单位拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年从事桥梁建设所积累的施工经验。工程概况1、工程简介永顺至吉首高速公路呈南北向纵贯湘西北腹地，北起永顺县南泽家镇梅洛村，南至吉首市寨阳乡曙光村，主线全长84.557km,走廊带位于湘西自治州地区，通过永顺县、古丈县、吉首市，本项目土建工程共分19个合同段。其中，第16合同段北起吉首市己略乡己略村，南至寨阳乡庄稼村，起讫里程：K76+900~K83+700,线路全长为6.8km，总价值3.1856亿,主要工程包括路基、路面、吉首北服务区、桥涵、隧道等。主要工程量：大桥1座即龙舞河大桥，8-25mT梁，长度206m,桩基605延米，墩柱243.603米，T梁80片；涵洞24座合计738.44延米，其中圆管涵6座，盖板涵18座；路基挖土石方约99万m3,填筑土石方约175万m3,其中包含吉首北服务区挖方约55万m3,填方约117万m3,路基于K80+123处由整体式变为分离式，穿越己略乡己略村设置300m路基声屏障（单侧）；隧道3座，总长4418延米，包括龙洞冲隧道单洞128米，狮子庵隧道右幅2143米，左幅2147米，混凝土共9.15万m3。（注：吉首北服务区取消后路基土石方为：挖方约58万m3,填方约77万m3）技术标准：主线采用完全控制出入的双向四车道高速公路标准，度2X12.25m。建设、设计、监理和施工单位如下：建设单位：湖南省永吉高速公路建设开发有限公司设计单位：湖南省交通科学研究院监理单位：北京港通路桥工程监理有限责任公司施工单位：中铁七局集团有限公司工期：合同工期30个月，开工日期：2013年4月16日，竣工日期：2015年10月16日。施工环境概述（1）地形、地貌路线所经地带主要为溶蚀及风化剥蚀构造丘陵地貌，走廊带高程一般为200-350m,相对高差100-1500m;地形剥蚀强烈，沟谷多深切发育，以V型谷为主；山坡陡峻，自然坡角35-50°局部陡坡大于60°残坡积土在山坡坡脚较缓坡段较发育，厚度一般 1-5m;沟谷及溪河河床、河漫滩不均匀堆积冲坡积碎石土，大部分山坡基岩较多出露，岩层产状较平缓，多为10-20°残坡积土厚度多小于1m。山体走向整体多为北东和北北走向，山体植被较发育，以乔灌为主，沟谷地带多辟为耕地，以水田为主。(2)水文、气象本区属中亚热带季风气候，冬暖夏凉，四季分明。最冷月1月平均气温在44C以上，最热月最高气温大于35C的天数8~15天，年平均气温15~16.9C,最高气温40C,最低气温-5.5°C;年降雨量1250~1500mm，集中春、夏季，多见秋旱；多年平均日照时数1291~1406小时。区域内无大的地表水系，地下水资源较丰富。(3)风俗民情本区域人以苗族为主，尊重苗族人民风俗习惯和生活方式，需以礼相见，礼貌待人，“叫人不蚀本，只要舌头打个滚”和“礼多人不怪，无礼路难行”，尊重苗族人民的同时，尽量少扰民，多为老百姓做好事和善事。三、施工总体安排和布置1、项目部组织机构项目部设管理层和作业层。管理层设项目经理1人、项目书记1人、项目总工1人、项目副经理2人，下设工程部、合同部、物资部、安质部、财务部、试验室、综合部。作业层根据承担施工任务情况，分为作业一队、作业二队、作业三队。项目部组织机构如下图：2、 工期计划根据桥位处地质的情况，我们采用人工挖孔及冲击钻方法成孔，计划于2013年6月15日正式开钻，2013年12月31日完工。3、 机械投入投入本工程的主要施工机械、仪器设备配置遵循“少污染、低噪音、高效率”的原则。选用功能齐全、机况良好的先进设备，满足业主及本标段质量、安全、工期、文明施工等施工要求。机械设备尽量配套合理，最大限度提高机械利用率，设备数量满足施工，并略有富余。根据施工需求，本着“合理匹配，备足配件，保证完好率”原则，调配或购买部分先进设备和机具。主要施工机械、设备表序号机械设备名称规格及型号数量技术状况使用工点备注1装载机ZL50E2良好桩基2吊车25T2良好桩基3挖掘机小松2002良好桩基4冲击钻GPS-184良好桩基5泥浆泵3PN3良好桩基6混凝土灌车12方4良好桩基4、材料供应计划安排根据工程进度计划及施工组织安排，本着“合理组织、满足施工、减少库存”的原则，充分考虑雨季、大风季节等可能延误供货的因素，做好材料供应计划。材料供应措施1、 每季度按材料购置计划备齐资金，确保物资采购。雨季、大风季节提前备料。2、 钢材、水泥、砂石料等提前一个月采购到位。四、施工方案1、总体方案本标段龙舞河大桥基础设计为嵌岩桩，桩基底为中风化砂质页岩，承载力容许值达1200kPa,桩基共38根，桩基直径分1.2m4根、1.5m26根、1.8m8根三种类型，其中2#、3#、4#墩处于龙舞河道内，常年有水流，设计按水中墩施工。当水位低、水深小，采用填土抬高地表面或改移河道后按陆上钻孔桩施工，当水位高、水深大，采取围堰封闭，然后筑岛填心，从而按陆上钻孔桩施工。本区域钻孔桩桩长在13~25m其中6#〜8#墩位于半山坡，因此采用冲击钻钻孔。2、钻孔施工工艺及施工方法2.1施工流程施工测量t护筒设置t钻机就位t钻孔t清孔t钢筋笼制作及吊装-下导管-二次清孔-灌注混凝土-成桩-检测合格后进行下道工序。钻孔桩施工工艺流程图见下图：22施工测量在施工范围内布置三角网控制点，增设水准点，定出中线控制桩。测量坚持双检复核制，防止人为误差，测量仪器要按期标定，减少仪器系统误差，防止因测量工作出现质量事故。放样自检合格后，报监理工程师认可后方可进行下道工序的施工。23护筒1、护筒制作护筒用厚4mm~6mm钢板制成，高度不小于2.0m,为增加刚度防止变形，在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。护筒内径应比桩径大20-30cm。2、护筒埋设护筒采用挖坑埋设法，护筒底部和四周用粘土分层夯实。护筒高度高出地面不低于30cm。护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定， 特殊情况应加深，以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。施工前应根据施工放样定出的桩位，在桩孔的纵横方向引出护桩，用混凝土或砂浆护好，然后才能挖除中心桩。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面误差允许为 20mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位。2.3.钻机就位根据护桩或四点拉线和钻机底盘尺寸在钻孔位置处标出钻机底盘定位标志。利用吊机安装钻机走道梁，复测钻盘中心位置，钻机就位，微调找平并定位锁定。就位自检合格后，通知监理工程师检查验收。钻机就位后，位置经自检合格后报监理工程师认可后，方可进行下道工序的施工。24钻进施工桩基处地质资料显示，桩长范围内各土层为砂类土或粘性土。开钻时以低档慢速正循环钻进，钻至泥浆面以下15m，改为泵吸反循环钻进，钻进过程中坚持减压钻进，保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。旋转钻机在反循环钻进施工过程中，时刻注意观察护筒内外水头差变化情况，保持孔内水头高出护筒外水位2m以上。土层钻进均采用刮刀钻头钻机，施工中对不同地层，通过调整泥浆比重、钻速、钻压等措施，在防止塌孔的同时，根据不同地层钻进的悬渣要求，加快钻进速度。开钻后，每钻进1m或地层变化时在泥浆池中捞取并保留钻渣样品并做好编号，查明土类并详实记录，同时与地质资料进行对比。接长钻杆时，应先停止钻进，将钻头提离孔底 2.0m左右，维持泥浆循环10min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，防止出渣口被堵，然后停泵接长钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，防止漏气、漏水和掉钻等事故发生。钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。具体注意事项如下：钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，钻孔作业采用减压钻进，根据不同土层选择与之适应的进尺和钻速。对粘土层，主要采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进方法钻进；对于砂层，采用减压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或塌孔。开始钻进时，进尺应适当控制，在钻到护筒刃脚处时，同样采用低钻压、低钻速钻进，并控制进尺，以确保护筒低口部位地层稳定，钻孔深度超出护筒底2~3m后，再恢复正常钻进状态。（3） 钻进过程中随时注意孔内泥浆面高度，并及时补充泥浆，维持水头差。（4） 在沙层钻孔施工时速度要慢，进度不大于1m/h，泥浆要浓,向外渗透以稳定地层。（5） 钻孔过程中，及时填写钻孔记录，交接班时由班长交代本班作业情况及下一步注意事项。2.5.成孔检查成孔后应复核地质情况和桩孔位置，用成桩检测仪对钻孔桩进行检查，施工偏差符合下表后，进行下一道工序。钻、挖孔成孔质量标准序号项 目允许偏差1孔的中心位置（mr）i群桩：100;单排桩：502孔径（mm不小于设计孔径3倾斜度钻孔：小于1%挖孔；小于0.5%摩擦桩：不小于设计规定4孔深支承桩：比设计深度超深不小于50mm摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于w1.5m的桩，w300mm对5沉淀厚度（mm桩径〉1.5m或桩长〉40m或土质较差的桩，w500mm支承桩：不大于设计规定相对密度：1.03〜1.10;粘度：17〜6清孔后的泥浆指标20Pa-s;含砂率；＜2%胶体率：＞98%26清孔成孔深度达到设计要求后，进行清孔换浆工作。边注边抽，清孔泥浆性能指标合格后才可以提钻转到下一个桩孔成孔。A、 泥浆处理原理挖设好泥浆池和沉淀池：泥浆池和沉淀池之间用循环槽连接，在钻孔和清孔过程中，使用溜筛筛除大粒径钻渣，用泥浆旋流除砂器降低泥浆含砂量。B、 换浆法清孔原理钻孔至设计高程经核对地质情况与设计相符后，及时停机拆除钻杆，下检孔器检孔。经检测确认已达到设计要求后，开始清孔。清孔采用换浆法，当泥浆浓度达到1.08〜1.10g/cm3时停止换浆。为使钻孔桩砼与孔底岩体粘接良好，在钢筋笼吊装就位后进行二次清孔，工作原理详见“气力提升机方式排碴作业图”。初斗砼灌注前，下高压风管对孔底吹风，使残余沉渣悬浮，立即灌注首斗砼。灌注砼前，采用底部面积较大的铁制重锤（重约1.5Kg，底部直径©50mm、顶部直径©30mm）装在测量尺顶端量测孔底沉碴厚度，沉碴厚度控制在设计要求范围内。清孔后，孔内排出或抽出的泥浆手摸无2〜3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17〜20s,浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度小于15cm。清孔完成后，经监理工程师认可后方可进行下道工序的施工。2.7.钢筋笼制作和吊装钢筋制作要求钢筋必须按不同等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存,不得混杂，且应设立识别标志。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染，露天堆放时应垫高并加遮盖。钢筋外表有严重锈蚀、麻坑、裂纹加砂和夹层等缺陷时应予剔除不得使用。钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单。并抽取试样作力学性能试验。钢筋骨架制作钢筋的调直和除锈：钢筋的表面应清洁，使用前应将表面油渍、漆皮、磷锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直，钢筋调直米用调直机。钢筋加工配料时要求要准确计算钢筋长度，如有弯钩或弯起钢筋，应加其长度，并扣除钢筋弯曲或成型的延伸长度，拼配钢筋实际需要长度，同直径同钢号不同长度的各种钢筋编号应按顺序编写配料表，再根据调直后的钢筋长度，统一配料，以便减少钢筋的断头和焊接量。钢筋加工成型后，应详细检查尺寸和形状，并注意有无裂纹，按类型统一编号堆放在一起并盖好。钢筋骨架保护层的设置：本标段采用焊接钢筋“耳朵”的方法设置保护层，横向圆周布置不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。加强箍筋设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧。加强箍筋应同主筋进行焊接，环形筋与主筋采用绑扎。钢筋笼存放、运输过程中用十字支撑，防止变形。每根桩在桩身钢筋内侧按120°布置三根声测管，声测管与钢筋笼箍筋采用绑扎。施工时应仔细检查声测管管底及接头处是否密闭，顶部用钢板封闭，以防砂浆、杂物等堵塞管道。施焊顺序宜由中到边对称的向两端进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部，相邻的焊缝采用分区对称跳焊，不得顺方向一次焊成。钢筋接头采用搭接焊时，钢筋接头应错开布置，对于焊接接头，在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头。配置在接头长度区段内（ 35d长度范围内）的受力钢筋，其接头截面面积占总截面面积的百分率应符合下表规定，钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。接头焊缝的长度除按设计要求外，双面焊应不小于5d，单面焊应不小于10d。接头形式接头面积最大百分率（%）受拉区受压区主钢筋绑扎接2550主钢筋焊接接50不限制长桩骨架分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形,接头应错开布置。钢筋笼长度较长，施工时分节加工制作，节长按单根钢筋标准长度确定，吊车起吊安装，入孔时节间接头采取单面焊接。钢筋笼连接时快捷迅速，尽量减少连接时间。钢筋笼吊运时采取适当措施防止扭转、弯曲。主筋每节两端隔根错开布置，防止钢筋接头在同一截面内，在主筋上标示出加强筋位置。最后在钢筋笼四周焊接保护层钢筋。钢筋笼存放、运输和安装过程中，支点和吊点放在加强筋处，避免笼体变形。在起吊过程中为了保证骨架起吊时不变形，宜用两点起吊，第一起吊点设在骨架的下部，第二起吊点设在骨架长度中点到骨架前部的三分之一处，对于长骨架钢筋笼制作完成后应在骨架内部焊上△形支撑筋以加强骨架的刚度，起吊时先提第一点，使骨架下部离开地面后，再与第二点同时起吊，待骨架离开地面后第一点停止起吊第二点继续起吊，随着高度不断上升慢慢放松第一吊点，第一吊点下面用绳拉住以防止松开第一吊点之后钢筋笼摆动，使骨架垂直地面后停止起吊.慢慢的移动骨架到井口，钢骨架进入孔口后应将其扶正徐徐降下严禁摆动碰撞孔壁，然后由下而上的逐个解去支撑，再骨架降到第二吊点时用型钢或直径不小于10cm的厚壁钢管（壁厚不小于3cm），穿过加劲箍的下方，将骨架临时承于孔口，将吊环移至骨架上端，取下临时支撑继续下降到骨架最后一个加劲箍处，用型钢或钢管暂时支撑，此时可吊第二节骨架，使两骨架位于同一轴线上，待接头连接好后稍提骨架，抽去临时支托，将骨架徐徐下降，如此循环，使全部骨架降至设计标高为止。钢筋笼的就位：用十字交叉法定出钢筋笼的中心与孔位中心相互重合.钢筋笼入孔后，顶端与护筒要用撑拉杆牢固定位，防止在灌筑水下砼过程中发生浮笼现象。钢筋的检验满足规范要求后进行下道工序。•混凝土拌和要求拌制混凝土时，各种均衡器应保持准确。对骨料的含水率应经常进行检测，雨天施工应增加测定次数，据以调整骨料和水的用量。在使用搅拌站拌制时，水泥、混合材料、水、外加剂的允许偏差士 1%，粗、细骨料的允许偏差是士2%;拌制第一盘混凝土的材料应含有适量的水泥、砂、水，以覆盖拌和筒的内壁而不降低拌和物所需的含浆量。每一工作班正式称量前，应对计量设备进行重点校核，计量器具应定期检定。混凝土在加入外加剂的时候适当延长搅拌时间。混凝土应拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。混凝土拌合物坍落度应在搅拌地点和浇注地点分别取样，每一工作班或每一单元结构物不应少于两次，评定时应以浇注地点定测值为准，在检测坍落度时，还应观测混凝土拌合物的粘聚性和保水性。.混凝土的灌注利用吊车将导管放入，导管直径、长度应与孔深配套，管距孔底30cm〜50cm。首批砼必须将漏斗和储斗装满。并通过计算将砼的初存量备足，以确保首批砼入孔后导管埋入砼中的深度不小于 1.0米。a.安装导管完毕混凝土灌注前检查其和易性、坍落度、含气量试验，不符合规范要求严禁灌注；b所有技术指标均达到《公路桥涵施工技术规范》的各项指标方可灌注。首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注；在灌注过程中，应注意保持孔内水头。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2m〜6m。当导管内混凝土不满时，应徐徐的灌注，禁止在导管内形成高压气囊。在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，要及时检查混凝土的埋置深度、及时调整导管埋深，导管拆除要迅速。固定好钢筋笼，以防止在混凝土灌注过程中发生浮笼。g灌注的桩顶标咼应比设计咼出一定咼度， 一般为0.5〜1.0m,以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。灌注过程中，应将孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放污染环境。成桩后，经自检合格，报监理工程师认可后方可进行下道工序的施工。水下砼灌注时注意事项：.水下砼灌注必须连续灌注，一次完成，严禁中途停工。.在灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。.在砼灌注过程中应注意观察导管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。.导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如果导管挂住钢